(57)【要約】【課題】  電気光学結晶が有する旋光能により変調度が低下するのを補償する旋光能補償型電気光学変調器を提供する。【解決手段】  電界を印加されたＥＯ結晶１１の一方の電気的主軸であるα軸はｘ軸に一致し、他方の電気的主軸であるβ軸はｙ軸に一致している。しかも、ＥＯ結晶１１の長さがＬ（９０）なので、例えば、ＥＯ結晶１１を出射する楕円偏光が描く楕円の長軸はｙ軸に一致することになるので、旋光能補償型電気光学変調器１Ａの変調度を最大限に高めることができる。【選択図】図３
2006189613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
旋光能を有し且つ電界を印加された電気光学結晶と、該電気光学結晶に円偏光を入射させることにより当該電気光学結晶を出射する楕円偏光から所定の検出軸方向の光電界成分を有する直線偏光を検出する検出素子とを備え、
前記電気光学結晶の長さを該電気光学結晶で直線偏光が９０°旋光する長さとし、当該電気光学結晶の電気的主軸と前記検出軸とを一致させたことを特徴とする旋光能補償型電気光学変調器。
【請求項２】
旋光能を有し且つ電界を印加された電気光学結晶と、該電気光学結晶に円偏光を入射させることにより当該電気光学結晶を出射する楕円偏光から所定の検出軸方向の光電界成分を有する直線偏光を検出する検出素子とを備え、
前記電気光学結晶の長さを該電気光学結晶で直線偏光がθ°旋光する長さとし、当該電気光学結晶の電気的主軸が前記検出軸に対して有する角度を４５°−θ°／２としたことを特徴とする旋光能補償型電気光学変調器。
【請求項３】
旋光能を有し且つ電界を印加された電気光学結晶と、該電気光学結晶に円偏光を入射させることにより当該電気光学結晶を出射する楕円偏光から所定の検出軸方向の光電界成分を有する直線偏光を検出する検出素子とを備え、
前記電気光学結晶の長さを該電気光学結晶で直線偏光が９０°旋光する長さとし、前記楕円偏光の長軸と前記検出軸とを一致させるための１／２波長板を設け、当該電気光学結晶の１つの電気的主軸が前記検出軸に対して有する角度がφ°であるとき、当該１／２波長板の１つの電気的主軸が前記検出軸に対して有する角度をφ°／２としたことを特徴とする旋光能補償型電気光学変調器。
【請求項４】
旋光能を有し且つ電界を印加された電気光学結晶と、該電気光学結晶に円偏光を入射させることにより当該電気光学結晶を出射する楕円偏光から所定の検出軸方向の光電界成分を有する直線偏光を検出する検出素子とを備え、
前記電気光学結晶の長さを該電気光学結晶で直線偏光がθ°旋光する長さとし、前記楕円偏光の長軸と前記検出軸とを一致させるための１／２波長板を設け、当該電気光学結晶の１つの電気的主軸が前記検出軸に対して有する角度がφ°であるとき、当該１／２波長板の１つの電気的主軸が前記検出軸に対して有する角度をθ°／２＋θ°／４−２２．５°としたことを特徴とする旋光能補償型電気光学変調器。
【請求項５】
それぞれ旋光能を有し且つ電界を印加され光が同一の旋光方向に旋光するように配置された複数の電気光学結晶と、１つの電気光学結晶に円偏光を入射させて各電気光学結晶に光を順次に通過させるときの最後の電気光学結晶を出射した楕円偏光から所定の検出軸方向の光電界成分を有する直線偏光を検出する検出素子とを備え、
前記各電気光学結晶の長さを該電気光学結晶で直線偏光が９０°旋光する長さとし、前記旋光方向をプラス方向としたときに、１つ目の電気光学結晶の電気的主軸が前記検出軸に対して有する角度をプラス４５°とし、２つ目以降の各電気光学結晶の電気的主軸が１つ前の電気光学結晶の電気的主軸に対して有する角度をプラス４５°とし、電気光学結晶の合計数を偶数としたことを特徴とする旋光能補償型電気光学変調器。
【請求項６】
それぞれ旋光能を有し且つ電界を印加され光が同一の旋光方向に旋光するように配置された複数の電気光学結晶と、１つの電気光学結晶に円偏光を入射させて各電気光学結晶に光を順次に通過させるときの最後の電気光学結晶を出射した楕円偏光から所定の検出軸方向の光電界成分を有する直線偏光を検出する検出素子とを備え、
前記各電気光学結晶の長さを該電気光学結晶で直線偏光が９０°旋光する長さとし、前記旋光方向をプラス方向としたときに２つ目以降の各電気光学結晶の電気的主軸が１つ前の電気光学結晶の電気的主軸に対して有する角度をプラス４５°とし、最後の電気光学結晶の１つの電気的主軸が前記検出軸に対して有する角度がプラスのφ°であるとき、当該電気光学結晶を出射した楕円偏光の長軸と前記検出軸とを一致させるための１／２波長板を設け、この１／２波長板の１つの電気的主軸が前記検出軸に対して有する角度をプラスのφ°／２としたことを特徴とする旋光能補償型電気光学変調器。
【請求項７】
それぞれ旋光能を有し且つ電界を印加され光が同一の旋光方向に旋光するように配置された複数の電気光学結晶と、１つの電気光学結晶に円偏光を入射させて各電気光学結晶に光を順次に通過させるときの最後の電気光学結晶を出射した楕円偏光から所定の検出軸方向の光電界成分を有する直線偏光を検出する検出素子とを備え、
前記各電気光学結晶の長さを該電気光学結晶で直線偏光が９０°旋光する長さとし、当該電気光学結晶ごとに該電気光学結晶からの楕円偏光の長軸を前記検出軸に一致させるための１／２波長板を設け、前記旋光方向をプラス方向としたときの前記各電気光学結晶の電気的主軸が前記検出軸に対して有する角度をプラス４５°とし、当該電気光学結晶に対応する１／２波長板の主軸が前記検出軸に対して有する角度をプラス２２．５°としたことを特徴とする旋光能補償型電気光学変調器。
【請求項８】
それぞれ旋光能を有し且つ電界を印加され光が同一の旋光方向に旋光するように配置された複数の電気光学結晶と、１つの電気光学結晶に円偏光を入射させて各電気光学結晶に光を順次に通過させるときの最後の電気光学結晶を出射した楕円偏光から所定の検出軸方向の光電界成分を有する直線偏光を検出する検出素子とを備え、
前記各電気光学結晶の長さを該電気光学結晶で直線偏光が９０°旋光する長さとし、当該電気光学結晶ごとに該電気光学結晶からの楕円偏光の長軸を前記検出軸に一致させるための１／２波長板を設け、前記旋光方向をプラス方向としたときの前記各電気光学結晶の電気的主軸が前記検出軸に対して有する角度をプラス４５°とし、当該電気光学結晶に対応する１／２波長板の主軸が前記検出軸に対して有する角度をマイナス２２．５°としたことを特徴とする旋光能補償型電気光学変調器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気光学結晶が有する旋光能により変調度が低下するのを補償する旋光能補償型電気光学変調器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気光学（Electro-Optic,以下ＥＯ)結晶を用いた電気光学変調器では、例えば、ＥＯ結晶に円偏光を入射させるとともに当該ＥＯ結晶に電界を印加し、これにより当該ＥＯ結晶から当該電界の強度に応じた大きさの楕円を描く楕円偏光が出射するので、偏光ビームスプリッタなどで当該楕円偏光から所定の検出軸方向の光電界成分を有する直線偏光を検出する。
【０００３】
ここで、電気信号の振幅が小さくても検出値を大きくする、つまり大きいＥＯ効果が得られるＥＯ結晶として、例えばＬｉＮｂＯ３（ＬＮ）やＬｉＴａＯ３（ＬＴ）が知られているが、これらのＥＯ結晶は、自然複屈折率を有するので、電界の印加方向や偏光ビームスプリッタの配置の最適化が難しい。
【０００４】
一方、ＥＯ結晶の中には、自然複屈折率がなく、しかも比較的大きなＥＯ効果が得られるものがある。例えば、Ｂｉ１２ＳｉＯ２０（ＢＳＯ），Ｂｉ１２ＧｅＯ２０（ＢＧＯ），Ｂｉ１２ＴｉＯ２０（ＢＴＯ）などのシレナイト化合物などであり、これらは複屈折率を有しない代わりに、以下のような旋光能を有している。
【０００５】
図１６（ａ）は、旋光能を有し且つ電界を印加されていないＥＯ結晶に楕円偏光を入射したときの様子を示す図である。詳しくは、旋光能を有し且つ反時計回りに旋光するように配置されたＥＯ結晶に対し楕円偏光をｚ軸の方向に入射させ、これにより当該ＥＯ結晶から同方向に楕円偏光を出射させ、この楕円偏光から偏光ビームスプリッタでｘ軸およびｙ軸の方向の各成分を検出するときの様子を示す図である。同図に示すように、入射した楕円偏光はＥＯ結晶のｚ軸方向の長さに応じた角度だけ旋光した楕円偏光となって出射する。以下、ＥＯ結晶のｚ軸方向の長さを単にＥＯ結晶の長さという。
【０００６】
また、図１６（ｂ）に示すように、同様のＥＯ結晶に対し直線偏光をｚ軸の方向に入射させると、この直線偏光はＥＯ結晶の長さに応じて旋光してから直線偏光となって出射する。
【０００７】
また、図１６（ｃ）に示すように、同様のＥＯ結晶に対し円偏光をｚ軸の方向に入射させると、この円偏光はＥＯ結晶の長さに応じて旋光した円偏光となるが、円偏光であるが故に、そのｘ軸およびｙ軸の方向の各成分は等しくなっている。
【０００８】
図１７は、旋光能を有するＥＯ結晶に直線偏光を入射したときの旋光の様子をＥＯ結晶の長さごとに示す図である。図１７に示すように、旋光能を有するＥＯ結晶ではＥＯ結晶が長くなるほど光が大きく旋光する。そこで、図１７および他の図ならびに以下の説明では、例えば、直線偏光が９０°旋光するときのＥＯ結晶の長さをＬ（９０）の如く表記することとする。
【特許文献１】特開平５−３４３７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したように、旋光能を有するＥＯ結晶ではＥＯ結晶が長くなるほど光が大きく旋光するのだが、そのＥＯ結晶に電界を印加するとＥＯ結晶が複屈折率を有することとなるので、前述したＬｉＮｂＯ３（ＬＮ）やＬｉＴａＯ３（ＬＴ）の場合と同様に偏光ビームスプリッタの最適配置が難しくなる。
【００１０】
これを説明する前に、図１８を参照して、旋光能がなく且つ電界を印加されたＥＯ結晶に円偏光を入射したときの様子を説明する。
【００１１】
図１８は、詳しくは、旋光能がなく且つ電界を印加されたＥＯ結晶に対し円偏光をｚ軸の方向に入射させ、これにより当該ＥＯ結晶から同方向に楕円偏光を出射させ、この楕円偏光から偏光ビームスプリッタでｘ軸およびｙ軸の方向の各成分を検出するときの様子を示す図である。α軸とβ軸は電界を印加されたＥＯ結晶の電気的主軸である。
【００１２】
図１８（ａ）に示すような円偏光がＥＯ結晶の入射すると、この円偏光は、図１８（ｂ）に示すように、ＥＯ結晶の長さに応じて長くなる長軸を有する楕円を描く楕円偏光となって出射する。
【００１３】
図１９は、旋光能を有し且つ電界を印加されたＥＯ結晶に円偏光を入射したときの様子を示す図である。詳しくは、旋光能を有し且つ反時計回りに旋光するように配置され且つ電界を印加されたＥＯ結晶に対し円偏光をｚ軸の方向に入射させ、これにより当該ＥＯ結晶から同方向に楕円偏光または円偏光を出射させ、この光から偏光ビームスプリッタでｘ軸およびｙ軸の方向の各成分を検出するときの様子を示す図である。図１８と同様に、α軸とβ軸は電界を印加されたＥＯ結晶の電気的主軸である。
【００１４】
図１９（ａ）に示すような円偏光がＥＯ結晶の入射すると、この円偏光は、図１９（ｂ）に示すように、ＥＯ結晶の長さがＬ（９０）以下の場合においては楕円偏光になり且つその長軸はＥＯ結晶の長いほど長くなる。しかも、ＥＯ結晶が長くなると光が大きく旋光し、ＥＯ結晶の長さがＬ（９０）のときに、楕円の長軸および短軸がＥＯ結晶の電気的主軸に一致する。すなわち、ＥＯ結晶の長さがＬ（９０）以下の場合においては、電気光学変調器の変調度を高めることができる。
【００１５】
しかし、図１９（ｃ）に示すように、ＥＯ結晶の長さがＬ（９０）より長く且つＬ（１８０）より短い場合においては、逆に、楕円偏光が描く楕円の長軸はＥＯ結晶が長くなるほど短くなり、ＥＯ結晶の長さがＬ（１８０）のときには円偏光が出射することとなる。すなわち、ＥＯ結晶の長さがＬ（９０）より長く且つＬ（１８０）より短い場合においては、電気光学変調器の変調度が低下してしまうのである。
【００１６】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ＥＯ結晶が有する旋光能により変調度が低下するのを補償する旋光能補償型電気光学変調器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記の課題を解決するために、請求項１の本発明は、旋光能を有し且つ電界を印加された電気光学結晶と、該電気光学結晶に円偏光を入射させることにより当該電気光学結晶を出射する楕円偏光から所定の検出軸方向の光電界成分を有する直線偏光を検出する検出素子とを備え、前記電気光学結晶の長さを該電気光学結晶で直線偏光が９０°旋光する長さとし、当該電気光学結晶の電気的主軸と前記検出軸とを一致させたことを特徴とする旋光能補償型電気光学変調器をもって解決手段とする。
【００１８】
請求項１の本発明によれば、電気光学結晶の長さを該電気光学結晶で直線偏光が９０°旋光する長さとし、当該電気光学結晶の電気的主軸と検出軸とを一致させたことで、電気光学変調器の変調度を最大限に高めることができる。
【００１９】
請求項２の本発明は、旋光能を有し且つ電界を印加された電気光学結晶と、該電気光学結晶に円偏光を入射させることにより当該電気光学結晶を出射する楕円偏光から所定の検出軸方向の光電界成分を有する直線偏光を検出する検出素子とを備え、前記電気光学結晶の長さを該電気光学結晶で直線偏光がθ°旋光する長さとし、当該電気光学結晶の電気的主軸が前記検出軸に対して有する角度を４５°−θ°／２としたことを特徴とする旋光能補償型電気光学変調器をもって解決手段とする。
【００２０】
請求項２の本発明によれば、電気光学結晶の長さを該電気光学結晶で直線偏光がθ°旋光する長さとし、当該電気光学結晶の電気的主軸が検出軸に対して有する角度を４５°−θ°／２としたことで、電気光学結晶の長さが任意の電気光学変調器の変調度を最大限に高めることができる。
【００２１】
請求項３の本発明は、旋光能を有し且つ電界を印加された電気光学結晶と、該電気光学結晶に円偏光を入射させることにより当該電気光学結晶を出射する楕円偏光から所定の検出軸方向の光電界成分を有する直線偏光を検出する検出素子とを備え、前記電気光学結晶の長さを該電気光学結晶で直線偏光が９０°旋光する長さとし、前記楕円偏光の長軸と前記検出軸とを一致させるための１／２波長板を設け、当該電気光学結晶の１つの電気的主軸が前記検出軸に対して有する角度がφ°であるとき、当該１／２波長板の１つの電気的主軸が前記検出軸に対して有する角度をφ°／２としたことを特徴とする旋光能補償型電気光学変調器。をもって解決手段とする。
【００２２】
請求項３の本発明によれば、電気光学結晶の長さを該電気光学結晶で直線偏光が９０°旋光する長さとし、楕円偏光の長軸と前記検出軸とを一致させるための１／２波長板を設け、当該電気光学結晶の１つの電気的主軸が検出軸に対して有する角度がφ°であるとき、当該１／２波長板の１つの電気的主軸が検出軸に対して有する角度をφ°／２としたことで、１／２波長板を出射する楕円偏光の長軸が検出軸に一致し、よって、電気光学結晶の電気的主軸と検出軸とが一致していない電気光学変調器の変調度を最大限に高めることができる。これにより、電気光学結晶と検出素子の配置の自由度を向上させることができる。
【００２３】
請求項４の本発明は、旋光能を有し且つ電界を印加された電気光学結晶と、該電気光学結晶に円偏光を入射させることにより当該電気光学結晶を出射する楕円偏光から所定の検出軸方向の光電界成分を有する直線偏光を検出する検出素子とを備え、前記電気光学結晶の長さを該電気光学結晶で直線偏光がθ°旋光する長さとし、前記楕円偏光の長軸と前記検出軸とを一致させるための１／２波長板を設け、当該電気光学結晶の１つの電気的主軸が前記検出軸に対して有する角度がφ°であるとき、当該１／２波長板の１つの電気的主軸が前記検出軸に対して有する角度をθ°／２＋θ°／４−２２．５°としたことを特徴とする旋光能補償型電気光学変調器をもって解決手段とする。
【００２４】
請求項４の本発明によれば、電気光学結晶の長さを該電気光学結晶で直線偏光がθ°旋光する長さとし、楕円偏光の長軸と検出軸とを一致させるための１／２波長板を設け、当該電気光学結晶の１つの電気的主軸が検出軸に対して有する角度がφ°であるとき、当該１／２波長板の１つの電気的主軸が検出軸に対して有する角度をθ°／２＋θ°／４−２２．５°としたことで、１／２波長板を出射する楕円偏光の長軸が検出軸に一致し、よって、電気光学結晶の長さが任意でかつ電気光学結晶の電気的主軸が検出軸に対して有する角度が任意である旋光能補償型電気光学変調器の変調度を最大限に高めることができる。
【００２５】
請求項５の本発明は、それぞれ旋光能を有し且つ電界を印加され光が同一の旋光方向に旋光するように配置された複数の電気光学結晶と、１つの電気光学結晶に円偏光を入射させて各電気光学結晶に光を順次に通過させるときの最後の電気光学結晶を出射した楕円偏光から所定の検出軸方向の光電界成分を有する直線偏光を検出する検出素子とを備え、前記各電気光学結晶の長さを該電気光学結晶で直線偏光が９０°旋光する長さとし、前記旋光方向をプラス方向としたときに、１つ目の電気光学結晶の電気的主軸が前記検出軸に対して有する角度をプラス４５°とし、２つ目以降の各電気光学結晶の電気的主軸が１つ前の電気光学結晶の電気的主軸に対して有する角度をプラス４５°とし、電気光学結晶の合計数を偶数としたことを特徴とする旋光能補償型電気光学変調器をもって解決手段とする。
【００２６】
請求項５の本発明によれば、各電気光学結晶の長さを該電気光学結晶で直線偏光が９０°旋光する長さとし、旋光方向をプラス方向としたときに、１つ目の電気光学結晶の電気的主軸が検出軸に対して有する角度をプラス４５°とし、２つ目以降の各電気光学結晶の電気的主軸が１つ前の電気光学結晶の電気的主軸に対して有する角度をプラス４５°とし、電気光学結晶の合計数を偶数としたことで、電気光学結晶を１つしか備えない旋光能補償型電気光学変調器で得られる変調度よりも高い変調度を得ることができる。
【００２７】
請求項６の本発明は、それぞれ旋光能を有し且つ電界を印加され光が同一の旋光方向に旋光するように配置された複数の電気光学結晶と、１つの電気光学結晶に円偏光を入射させて各電気光学結晶に光を順次に通過させるときの最後の電気光学結晶を出射した楕円偏光から所定の検出軸方向の光電界成分を有する直線偏光を検出する検出素子とを備え、
前記各電気光学結晶の長さを該電気光学結晶で直線偏光が９０°旋光する長さとし、前記旋光方向をプラス方向としたときに２つ目以降の各電気光学結晶の電気的主軸が１つ前の電気光学結晶の電気的主軸に対して有する角度をプラス４５°とし、最後の電気光学結晶の１つの電気的主軸が前記検出軸に対して有する角度がプラスのφ°であるとき、当該電気光学結晶を出射した楕円偏光の長軸と前記検出軸とを一致させるための１／２波長板を設け、この１／２波長板の１つの電気的主軸が前記検出軸に対して有する角度をプラスのφ°／２としたことを特徴とする旋光能補償型電気光学変調器をもって解決手段とする。
【００２８】
請求項６の本発明によれば、各電気光学結晶の長さを該電気光学結晶で直線偏光が９０°旋光する長さとし、旋光方向をプラス方向としたときに２つ目以降の各電気光学結晶の電気的主軸が１つ前の電気光学結晶の電気的主軸に対して有する角度をプラス４５°とし、最後の電気光学結晶の１つの電気的主軸が検出軸に対して有する角度がプラスのφ°であるとき、当該電気光学結晶を出射した楕円偏光の長軸と検出軸とを一致させるための１／２波長板を設け、この１／２波長板の１つの電気的主軸が検出軸に対して有する角度をプラスのφ°／２としたことで、電気光学結晶を１つしか備えない旋光能補償型電気光学変調器で得られる変調度よりも高い変調度を得ることができ、しかも、電気光学結晶の合計数を偶数にできない場合であっても、電気光学変調器の変調度を最大限に高めることができる。
【００２９】
請求項７の本発明は、それぞれ旋光能を有し且つ電界を印加され光が同一の旋光方向に旋光するように配置された複数の電気光学結晶と、１つの電気光学結晶に円偏光を入射させて各電気光学結晶に光を順次に通過させるときの最後の電気光学結晶を出射した楕円偏光から所定の検出軸方向の光電界成分を有する直線偏光を検出する検出素子とを備え、前記各電気光学結晶の長さを該電気光学結晶で直線偏光が９０°旋光する長さとし、当該電気光学結晶ごとに該電気光学結晶からの楕円偏光の長軸を前記検出軸に一致させるための１／２波長板を設け、前記旋光方向をプラス方向としたときの前記各電気光学結晶の電気的主軸が前記検出軸に対して有する角度をプラス４５°とし、当該電気光学結晶に対応する１／２波長板の主軸が前記検出軸に対して有する角度をプラス２２．５°としたことを特徴とする旋光能補償型電気光学変調器をもって解決手段とする。
【００３０】
請求項７の本発明によれば、各電気光学結晶の長さを該電気光学結晶で直線偏光が９０°旋光する長さとし、当該電気光学結晶ごとに該電気光学結晶からの楕円偏光の長軸を検出軸に一致させるための１／２波長板を設け、旋光方向をプラス方向としたときの各電気光学結晶の電気的主軸が検出軸に対して有する角度をプラス４５°とし、当該電気光学結晶に対応する１／２波長板の主軸が検出軸に対して有する角度をプラス２２．５°としたことで、電気光学結晶を１つしか備えない旋光能補償型電気光学変調器で得られる変調度よりも高い変調度を得ることができ、しかも各電気光学結晶の電気的主軸を自由に設定することができる。
【００３１】
請求項８の本発明は、それぞれ旋光能を有し且つ電界を印加され光が同一の旋光方向に旋光するように配置された複数の電気光学結晶と、１つの電気光学結晶に円偏光を入射させて各電気光学結晶に光を順次に通過させるときの最後の電気光学結晶を出射した楕円偏光から所定の検出軸方向の光電界成分を有する直線偏光を検出する検出素子とを備え、前記各電気光学結晶の長さを該電気光学結晶で直線偏光が９０°旋光する長さとし、当該電気光学結晶ごとに該電気光学結晶からの楕円偏光の長軸を前記検出軸に一致させるための１／２波長板を設け、前記旋光方向をプラス方向としたときの前記各電気光学結晶の電気的主軸が前記検出軸に対して有する角度をプラス４５°とし、当該電気光学結晶に対応する１／２波長板の主軸が前記検出軸に対して有する角度をマイナス２２．５°としたことを特徴とする旋光能補償型電気光学変調器をもって解決手段とする。
【００３２】
請求項８の本発明によれば、各電気光学結晶の長さを該電気光学結晶で直線偏光が９０°旋光する長さとし、当該電気光学結晶ごとに該電気光学結晶からの楕円偏光の長軸を検出軸に一致させるための１／２波長板を設け、旋光方向をプラス方向としたときの各電気光学結晶の電気的主軸が検出軸に対して有する角度をプラス４５°とし、当該電気光学結晶に対応する１／２波長板の主軸が検出軸に対して有する角度をマイナス２２．５°としたことで、電気光学結晶を１つしか備えない旋光能補償型電気光学変調器で得られる変調度よりも高い変調度を得ることができ、しかも各電気光学結晶の電気的主軸を同一位置に配置することができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明の旋光能補償型電気光学変調器によれば、ＥＯ結晶が有する旋光能による変調度の低下を補償して電気光学変調器の変調度を最大限に高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００３５】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る旋光能補償型電気光学変調器１Ａの構成図である。
【００３６】
旋光能補償型電気光学変調器１Ａは、例えば直線偏光を図１のｚ軸の正方向に出力する光源ＬＳと、この直線偏光を円偏光にする１／４波長板ＱＷＰと、旋光能を有し且つ当該円偏光が入射したときにこの円偏光がｘ−ｙ平面で反時計回りの旋光方向に旋光するように配置されたＥＯ結晶１１と、このＥＯ結晶１１から出射する光をＳ偏光とＰ偏光とに分離して検出する偏光ビームスプリッタＰＢＳとを備える。
【００３７】
ここでｘ軸、ｙ軸、ｚ軸は互いに直交しており、Ｓ偏光はｙ軸と平行な光電界成分のみを有する直線偏光であり、Ｐ偏光はｘ軸と平行な光電界成分のみを有する直線偏光である。また、ｘ軸とｙ軸を検出軸と呼ぶことにする。また、偏光ビームスプリッタＰＢＳは本発明の検出素子に相当する。また、ＥＯ結晶１１の長さはＥＯ結晶１１で直線偏光が９０°旋光する長さであるＬ（９０）となっている。
【００３８】
図２は、図１においてｚ軸の正方向から負方向に見たときに光電界ベクトルの頂点が描く軌跡と頂点の回転方向を示す図である。図３は、図１において電界を印加されたＥＯ結晶１１の電気的主軸（α軸およびβ軸）、検出軸（ｘ軸およびｙ軸）の関係を示す図である。これらの図では、反時計回りが旋光方向に対応している。
【００３９】
図２（ａ）に示すように、１／４波長板ＱＷＰを出射した円偏光は時計回りに回転しながらＥＯ結晶１１に入射する。
【００４０】
図３（ａ）に示すように、例えば、電界を印加されたＥＯ結晶１１の一方の電気的主軸であるα軸はｘ軸に一致し、他方の電気的主軸であるβ軸はｙ軸に一致している。しかも、前述のように、ＥＯ結晶１１の長さがＬ（９０）なので、例えば、図２（ｂ）に示すように、ＥＯ結晶１１を出射する楕円偏光が描く楕円の長軸はｙ軸に一致することになるので、旋光能補償型電気光学変調器１Ａの変調度を最大限に高めることができる。
【００４１】
なお、ＥＯ結晶１１の長さはＬ（９０）でないＬ（θ）である場合は、図３（ｂ）に示すように、ＥＯ結晶１１の電気的主軸が検出軸に対して有する角度を４５°−θ°／２とすることで、ＥＯ結晶１１を出射する楕円偏光の長軸を検出軸に一致させることができ、よって、ＥＯ結晶１１の長さが任意の旋光能補償型電気光学変調器１Ａの変調度を最大にできる。
【００４２】
また、旋光能補償型電気光学変調器１Ａでは偏光ビームスプリッタＰＢＳを検出素子としたが、ｘ軸またはｙ軸に平行な光電界成分のみを有する直線偏光のみを通過させる偏光板を検出素子としてもよく、これは以下の実施の形態でも同じである。
【００４３】
図４は、本発明の第２の実施の形態に係る旋光能補償型電気光学変調器１Ｂの構成図である。なお、図１で説明したものには、同一符号を付す、または同一用語を用いることとして、重複説明を省略する。
【００４４】
旋光能補償型電気光学変調器１Ｂは、光源ＬＳと１／４波長板ＱＷＰとＥＯ結晶１１と偏光ビームスプリッタＰＢＳを備え、ＥＯ結晶１１の長さはＬ（９０）である。旋光能補償型電気光学変調器１Ｂでは、製造上の都合などで、ＥＯ結晶１１の電気的主軸と検出軸とが一致していないことから、ＥＯ結晶１１を楕円偏光が出射したときにはこの楕円偏光の長軸が検出軸と一致しておらず、これを是正するために、楕円偏光の長軸と検出軸とを一致させるための１／２波長板ＨＷＰが設けられている。
【００４５】
図５は、図４においてｚ軸の正方向から負方向に見たときに光電界ベクトルの頂点が描く軌跡と頂点の回転方向を示す図である。図６（ａ）は、図４におけるｘ軸およびｙ軸とＥＯ結晶１１の電気的主軸と１／２波長板ＨＷＰの主軸を示す図である。これらの図では、反時計回りが旋光方向に対応している。
【００４６】
図５（ａ）に示すように、１／４波長板ＱＷＰを出射した円偏光は時計回りに回転しながらＥＯ結晶１１に入射する。
【００４７】
このＥＯ結晶１１の長さはＬ（９０）であるから、ＥＯ結晶１１を出射したときの楕円偏光の長軸および短軸は、例えば、β軸およびα軸にそれぞれ一致している。ここで、１／２波長板ＨＷＰは、任意の光の偏光状態を当該１／２波長板ＨＷＰの電気的主軸に対して対称な偏光状態に変換する性質を有するので、図６（ａ）に示すように、ＥＯ結晶１１のβ軸がｘ軸に対して有する角度がφ°であるとき、１／２波長板ＨＷＰの一方の電気的主軸であるｓ軸がｘ軸に対して有する角度がφ°／２となるような配置、詳しくはＥＯ結晶１１および１／２波長板ＨＷＰの配置を行えば、図５（ｂ）に示すように、楕円の長軸をｘ軸に一致させることができる。なお、光電界ベクトルの回転方向は１／２波長板ＨＷＰへ入射する前の回転方向に対して逆方向となり、これは他の実施の形態でも同様である。
【００４８】
以上のように、旋光能補償型電気光学変調器１Ｂによれば、ＥＯ結晶１１の長さをＬ（９０）とし、楕円偏光の長軸と検出軸とを一致させるための１／２波長板を設け、ＥＯ結晶１１の１つの電気的主軸が検出軸に対して有する角度がφ°であるとき、この１／２波長板の１つの電気的主軸が検出軸に対して有する角度をφ°／２としたことで、ＥＯ結晶の電気的主軸と検出軸とが一致していない電気光学変調器の変調度を最大限に高めることができる。これにより、ＥＯ結晶と偏光ビームスプリッタの配置の自由度を向上させることができる。
【００４９】
なお、ＥＯ結晶１１の長さがＬ（９０）でないＬ（θ）である場合は、図６（ｂ）に示すように、ＥＯ結晶１１のα軸がｘ軸に対して有する角度がφ°であるとき、ＥＯ結晶１１を出射する楕円偏光の長軸とｘ軸との角度は、φ°−４５°＋θ°／２となる。このときは、図６（ｃ）に示すように、例えば１／２波長板のｓ軸がｘ軸に対して有する角度をφ°／２＋θ°／４−２２．５°とすることで、１／２波長板を出射する楕円偏光の長軸を検出軸に一致させることができ、よって、ＥＯ結晶１１の長さが任意でかつＥＯ結晶１１の電気的主軸と検出軸とが一致していない旋光能補償型電気光学変調器１Ｂの変調度を最大にできる。
【００５０】
図７は、本発明の第３の実施の形態に係る旋光能補償型電気光学変調器１Ｃの構成図である。第２の実施の形態と同様に、先に説明したものには、同一符号を付す、または同一用語を用いることとして、重複説明を省略する。
【００５１】
旋光能補償型電気光学変調器１Ｃは、それぞれ旋光能を有し且つ電界を印加され光が例えば反時計回りのような同一の旋光方向に旋光するように配置された複数のＥＯ結晶１１ａ〜１１ｄと、ＥＯ結晶１１ａに円偏光を入射させて各ＥＯ結晶１１ａ〜１１ｄに光を順次に通過させるときの最後のＥＯ結晶１１ｄを出射した楕円偏光からｘ軸およびｙ軸の方向の光電界成分を有する直線偏光を検出する偏光ビームスプリッタＰＢＳとを備え、各ＥＯ結晶１１ａ〜１１ｄの長さはＬ（９０）になっている。
【００５２】
図８は、図７においてｚ軸の負方向から正方向に見たときに光電界ベクトルの頂点が描く軌跡と頂点の回転方向を示す図である。図９は、図８におけるｘ軸およびｙ軸と各ＥＯ結晶の電気的主軸を示す図である。これらの図では、反時計回りが旋光方向に対応している。
【００５３】
図８（ａ）に示すように、１／４波長板ＱＷＰを出射した円偏光は時計回りに回転しながらＥＯ結晶１１ａに入射する。
【００５４】
図９（ａ）に示すように、例えば、旋光方向をプラス（正）方向としたときに、このＥＯ結晶１１ａのβ軸がｘ軸に対して有する角度はプラス４５°となっていて、しかもＥＯ結晶１１ａの長さがＬ（９０）なので、図８（ｂ）に示すように、ＥＯ結晶１１ａを出射した楕円偏光の、例えば長軸がｘ軸に対して有する角度は４５°となり、この楕円偏光がＥＯ結晶１１ｂに入射する。
【００５５】
図９（ｂ）に示すように、このＥＯ結晶１１ｂの電気的主軸がＥＯ結晶１１ａの電気的主軸に対して有する角度はプラス４５°となっていて、しかもＥＯ結晶１１ｂの長さがＬ（９０）なので、図８（ｃ）に示すように、ＥＯ結晶１１ｂを出射する楕円偏光は、例えばその長軸がｙ軸に一致し且つ更に拉げた楕円偏光となってＥＯ結晶１１ｃに入射する。
【００５６】
図９（ｃ）に示すように、このＥＯ結晶１１ｃの電気的主軸がＥＯ結晶１１ｂの電気的主軸に対して有する角度はプラス４５°となっていて、しかもＥＯ結晶１１ｃの長さがＬ（９０）なので、図８（ｄ）に示すように、ＥＯ結晶１１ｃを出射する楕円偏光は、例えばその長軸がｙ軸に対して有する角度がプラス４５°となり且つ更に拉げた楕円偏光となってＥＯ結晶１１ｄに入射する。
【００５７】
図９（ｄ）に示すように、このＥＯ結晶１１ｄの電気的主軸がＥＯ結晶１１ｃの電気的主軸に対して有する角度はプラス４５°となっていて、しかもＥＯ結晶１１ｄの長さがＬ（９０）なので、図８（ｅ）に示すように、ＥＯ結晶１１ｄを出射する楕円偏光は、例えばその長軸がｘ軸に一致し且つ更に拉げた楕円偏光となって偏光ビームスプリッタＰＢＳに入射する。そして、偏光ビームスプリッタＰＢＳは、この楕円偏光をＳ偏光とＰ偏光とに分離する。
【００５８】
以上のように、旋光能補償型電気光学変調器１Ｃによれば、各ＥＯ結晶の長さをＬ（９０）とし、旋光方向をプラス方向としたときに、１つ目のＥＯ結晶１１ａの電気的主軸が検出軸に対して有する角度をプラス４５°とし、２つ目以降の各ＥＯ結晶１１ｂ〜１１ｄの電気的主軸が１つ前のＥＯ結晶１１ａ〜１１ｃの電気的主軸に対して有する角度をプラス４５°とし、ＥＯ結晶の合計数を偶数としたことで、旋光能補償型電気光学変調器１Ａや１Ｂで得られる変調度よりも高い変調度を得ることができる。
【００５９】
なお、ＥＯ結晶の合計数は偶数とすればよいので、その合計数は６個、８個等でもよい。
【００６０】
また、ＥＯ結晶１１ａの電気的主軸が検出軸に対して有する角度をプラス４５°にできない場合、あるいは、当該角度を４５°にできたとしても、ＥＯ結晶の合計数を偶数にできない場合は、図４の１／２波長板ＨＷＰと同様に、最後のＥＯ結晶１１ｄを出射した楕円偏光の長軸と検出軸とを一致させるための１／２波長板を設け、ＥＯ結晶１１ｄの１つの電気的主軸が検出軸に対して有する角度がプラスφ°であるとき、当該１／２波長板の１つの電気的主軸が検出軸に対して有する角度をプラスφ°／２とすればよい。これにより、当該構成の電気光学変調器の変調度を最大限に高めることができ、その結果、電気光学変調器の構成の自由度を向上させることができる。
【００６１】
図１０は、本発明の第４の実施の形態に係る旋光能補償型電気光学変調器１Ｄの構成図である。これまでと同様に、先に説明したものには、同一符号を付す、または同一用語を用いることとして、重複説明を省略する。
【００６２】
旋光能補償型電気光学変調器１Ｄは、旋光能補償型電気光学変調器１Ｃと同様に、複数のＥＯ結晶１１ａ〜１１ｄおよび偏光ビームスプリッタＰＢＳとを備え、各ＥＯ結晶１１ａ〜１１ｄの長さはＬ（９０）になっている。
【００６３】
また、ＥＯ結晶ごとに該ＥＯ結晶からの楕円偏光の長軸を検出軸に一致させるための１／２波長板が設けられている。詳しくは、ＥＯ結晶１１ａからの楕円偏光の長軸をｘ軸に一致させるための１／２波長板ＨＷＰａと、ＥＯ結晶１１ｂからの楕円偏光の長軸をｘ軸に一致させるための１／２波長板ＨＷＰｂと、ＥＯ結晶１１ｃからの楕円偏光の長軸をｘ軸に一致させるための１／２波長板ＨＷＰｃと、ＥＯ結晶１１ｄからの楕円偏光の長軸をｘ軸に一致させるための１／２波長板ＨＷＰｄとが設けられている。
【００６４】
図１１は、図１０においてｚ軸の負方向から正方向に見たときに光電界ベクトルの頂点が描く軌跡と頂点の回転方向を示す図である。図１２は、図１０におけるｘ軸およびｙ軸と各ＥＯ結晶の電気的主軸と各１／２波長板の主軸を示す図である。これらの図では、反時計回りが旋光方向に対応している。
【００６５】
図１１（ａ）に示すように、１／４波長板ＱＷＰを出射した円偏光は時計回りに回転しながらＥＯ結晶１１ａに入射し、その後、ＥＯ結晶と１／２波長板を通過するたびに拉げた楕円偏光となっていく。
【００６６】
図１２（ａ）に示すように、例えば、旋光方向をプラス方向としたときに、ＥＯ結晶１１ａのβ軸がｘ軸に対して有する角度はプラス４５°（φ°）となっていて、しかもＥＯ結晶１１ａの長さがＬ（９０）なので、ＥＯ結晶１１ａを出射した楕円偏光の、例えば長軸がｘ軸に対して有する角度はプラス４５°（φ°）となる。
【００６７】
そしてこの楕円偏光が１／２波長板ＨＷＰａ、つまり例えばｓ軸がｘ軸に対して有する角度がプラス２２．５°（φ°／２）となるように配置された１／２波長板ＨＷＰａによって、図１１（ｂ）に示すような、長軸がｘ軸に一致する楕円偏光となってＥＯ結晶１１ｂに入射する。
【００６８】
図１２（ｂ）に示すように、このＥＯ結晶１１ｂにおいてはβ軸でなくα軸がｘ軸に対して有する角度はプラス４５°（φ°）となっている。すなわち、図１２（ａ）におけるα軸とβ軸の配置が図１２（ｂ）では逆になっている。ＥＯ結晶の主軸を意図的に逆に配置する理由は、１／２波長板ＨＷＰａを光が通過することによって光電界ベクトルが描く楕円の軌跡の回転方向が逆転するからである。ＥＯ結晶１１ｂの長さがＬ（９０）なので、ＥＯ結晶１１ｂを出射した楕円偏光の、例えば長軸がｘ軸に対して有する角度はプラスのφ°となる。
【００６９】
この楕円偏光は、ＥＯ結晶１１ａを出射したものより更に拉げており、そしてこの楕円偏光が、例えばｓ軸がｘ軸に対して有する角度がプラス２２．５°（φ°／２）となるように配置された１／２波長板ＨＷＰｂによって、図１１（ｃ）に示すような、長軸がｘ軸に一致する楕円偏光となってＥＯ結晶１１ｃに入射する。
【００７０】
図１２（ｃ）に示すように、例えば、このＥＯ結晶１１ｃのβ軸がｘ軸に対して有する角度φ°プラス４５°となっていて、しかもＥＯ結晶１１ｃの長さがＬ（９０）なので、ＥＯ結晶１１ｃを出射した楕円偏光の、例えば長軸がｘ軸に対して有する角度はプラス４５°（φ°）となる。
【００７１】
この楕円偏光は更に拉げており、そしてこの楕円偏光が、例えばｓ軸がｘ軸に対して有する角度がプラス２２．５°（φ°／２）となるように配置された１／２波長板ＨＷＰｃによって、図１１（ｄ）に示すような、長軸がｘ軸に一致する楕円偏光となってＥＯ結晶１１ｄに入射する。
【００７２】
図１２（ｄ）に示すように、このＥＯ結晶１１ｄのα軸がｘ軸に対して有する角度φ°プラス４５°となっていて、しかもＥＯ結晶１１ｄの長さがＬ（９０）なので、ＥＯ結晶１１ｄを出射した楕円偏光の、例えば長軸がｘ軸に対して有する角度はプラス４５°（φ°）となる。
【００７３】
この楕円偏光は更に拉げており、そしてこの楕円偏光が、例えばｓ軸がｘ軸に対して有する角度がプラス２２．５°（φ°／２）となるように配置された１／２波長板ＨＷＰｄによって、図１１（ｅ）に示すような、長軸がｘ軸に一致する楕円偏光となって、偏光ビームスプリッタＰＢＳに入射する。そして、偏光ビームスプリッタＰＢＳは、この楕円偏光をＳ偏光とＰ偏光とに分離する。
【００７４】
以上のように、旋光能補償型電気光学変調器１Ｄによれば、各ＥＯ結晶の長さをＬ（９０）とし、当該ＥＯ結晶ごとに該ＥＯ結晶らの楕円偏光の長軸を検出軸に一致させるための１／２波長板を設け、旋光方向をプラス方向としたときの各電気光学結晶の電気的主軸が検出軸に対して有する角度をプラス４５°とし、当該ＥＯ結晶に対応する１／２波長板の主軸が検出軸に対して有する角度をプラス２２．５°としたことで、旋光能補償型電気光学変調器１Ａや１Ｂのように電気光学結晶を１つしか備えない旋光能補償型電気光学変調器で得られる変調度よりも高い変調度を得ることができ、しかも各ＥＯ結晶の電気的主軸を自由に設定することができる。
【００７５】
なお、ＥＯ結晶ごとに１／２波長板を設けたので、ＥＯ結晶の合計数は任意である。また、角度φはＥＯ結晶ごとに異なっていてもよい。
【００７６】
図１３は、本発明の第５の実施の形態に係る旋光能補償型電気光学変調器１Ｅの構成図である。これまでと同様に、先に説明したものには、同一符号を付す、または同一用語を用いることとして、重複説明を省略する。
【００７７】
旋光能補償型電気光学変調器１Ｅは、旋光能補償型電気光学変調器１Ｄと同様に、複数のＥＯ結晶１１ａ〜１１ｄおよび偏光ビームスプリッタＰＢＳとを備え、各ＥＯ結晶１１ａ〜１１ｄの長さはＬ（９０）になっており、各ＥＯ結晶からの楕円偏光の長軸を検出軸に一致させるための１／２波長板ＨＷＰａ〜ＨＷＰｄが設けられている。
【００７８】
図１４は、図１３におけるｘ軸およびｙ軸と各ＥＯ結晶の電気的主軸と各１／２波長板の主軸を示す図である。この図では、反時計回りが旋光方向に対応している。
【００７９】
図１４に示すように、旋光方向をプラス方向とし、さらに例えばＥＯ結晶１１ａのβ軸がｘ軸に対して有する角度はプラス４５°（φ°）としたときに、当該ＥＯ結晶１１ａに対応する１／２波長板ＨＷＰａの例えばｓ軸がｙ軸に対して有する角度は、マイナス２２．５°（φ°／２）となっている。なお、他の１／２波長板ＨＷＰｂ〜ＨＷＰｄについても同様である。
【００８０】
図１５は、図１３においてｚ軸の正方向から負方向に見たときに光電界ベクトルの頂点が描く軌跡と頂点の回転方向を示す図である。
【００８１】
図１５（ａ）に示すように、１／４波長板ＱＷＰを出射した円偏光は時計回りに回転しながらＥＯ結晶１１ａに入射し、その後、ＥＯ結晶を通過するたびに拉げた楕円偏光となっていく。
【００８２】
図１４に示すように、例えば、旋光方向をプラス方向としたときに、このＥＯ結晶１１ａのβ軸がｘ軸に対して有する角度はプラス４５°（φ°）となっていて、しかもＥＯ結晶１１ａの長さがＬ（９０）なので、ＥＯ結晶１１ａを出射した楕円偏光の、例えば長軸がｘ軸に対して有する角度はプラス４５°（φ°）となる。
【００８３】
そしてこの楕円偏光が１／２波長板ＨＷＰａ、つまりそのｓ軸がｙ軸に対して有する角度がマイナス２２．５°（φ°／２）となるように配置された１／２波長板ＨＷＰａによって、図１５（ｂ）に示すような、長軸がｙ軸に一致する楕円偏光となってＥＯ結晶１１ｂに入射する。
【００８４】
図１４に示すように、このＥＯ結晶１１ｂのβ軸がｘ軸に対して有する角度はプラス４５°（φ°）となっていて、しかもＥＯ結晶１１ｂの長さがＬ（９０）なので、ＥＯ結晶１１ｂを出射した楕円偏光の、例えば長軸がｘ軸に対して有する角度はプラス４５°（φ°）となる。
【００８５】
そしてこの楕円偏光が１／２波長板ＨＷＰｂ、つまりそのｓ軸がｙ軸に対して有する角度がマイナス２２．５°（φ°／２）となるように配置された１／２波長板ＨＷＰｂによって、図１５（ｃ）に示すような、長軸がｘ軸に一致する楕円偏光となってＥＯ結晶１１ｃに入射する。
【００８６】
図１４に示すように、このＥＯ結晶１１ｃのβ軸がｘ軸に対して有する角度はプラス４５°（φ°）となっていて、しかもＥＯ結晶１１ｃの長さがＬ（９０）なので、ＥＯ結晶１１ｃを出射した楕円偏光の、例えば長軸がｘ軸に対して有する角度はプラス４５°（φ°）となる。
【００８７】
そしてこの楕円偏光が１／２波長板ＨＷＰｃ、つまりそのｓ軸がｙ軸に対して有する角度がマイナス２２．５°（φ°／２）となるように配置された１／２波長板ＨＷＰｃによって、図１５（ｄ）に示すような、長軸がｙ軸に一致する楕円偏光となってＥＯ結晶１１ｄに入射する。
【００８８】
図１４に示すように、このＥＯ結晶１１ｄのβ軸がｘ軸に対して有する角度はプラス４５°（φ°）となっていて、しかもＥＯ結晶１１ｄの長さがＬ（９０）なので、ＥＯ結晶１１ｄを出射した楕円偏光の、例えば長軸がｘ軸に対して有する角度はプラス４５°（φ°）となる。
【００８９】
そしてこの楕円偏光が１／２波長板ＨＷＰｄ、つまりそのｓ軸がｙ軸に対して有する角度がプラス２２．５°（φ°／２）となるように配置された１／２波長板ＨＷＰｄによって、図１５（ｅ）に示すような、長軸がｘ軸に一致する楕円偏光となって、偏光ビームスプリッタＰＢＳに入射する。そして、偏光ビームスプリッタＰＢＳは、この楕円偏光をＳ偏光とＰ偏光とに分離する。
【００９０】
以上のように、旋光能補償型電気光学変調器１Ｅによれば、各ＥＯ結晶の長さをＬ（９０）とし、ＥＯ結晶ごとに該ＥＯ結晶からの楕円偏光の長軸を検出軸に一致させるための１／２波長板を設け、旋光方向をプラス方向としたときのＥＯ結晶の電気的主軸が検出軸に対して有する角度をプラス４５°とし、当該ＥＯ結晶に対応する１／２波長板の主軸が検出軸に対して有する角度をマイナス２２．５°としたので、旋光能補償型電気光学変調器１Ａや１Ｂで得られる変調度よりも高い変調度を得ることができる。
【００９１】
なお、ＥＯ結晶ごとに１／２波長板を設けたので、ＥＯ結晶の合計数は任意である。
【００９２】
また、旋光能補償型電気光学変調器１Ｄのように、例えば、ＥＯ結晶の電気的主軸の配置に際して、各ＥＯ結晶でα軸およびβ軸を交互に配置する必要がない、換言すれば、各ＥＯ結晶のα軸を同一位置、つまり上記のようにｘ軸に対しプラス４５°にできる。つまり配置方法を統一できるので、旋光能補償型電気光学変調器の製造が容易に行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る旋光能補償型電気光学変調器１Ａの構成図である。
【図２】図１において光の波の頂点が描く形状と回転方向を示す図である。
【図３】図３（ａ）は、図１におけるＥＯ結晶の電気的主軸（α軸およびβ軸）、検出軸（ｘ軸およびｙ軸）の関係を示す図であり、図３（ｂ）は、ＥＯ結晶の長さがＬ（θ）のときの電気的主軸（α軸およびβ軸）、検出軸（ｘ軸およびｙ軸）の関係を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る旋光能補償型電気光学変調器１Ｂの構成図である。
【図５】図４において光の波の頂点が描く形状と回転方向を示す図である。
【図６】図６（ａ）は、図４におけるＥＯ結晶１１の電気的主軸（α軸およびβ軸）、検出軸（ｘ軸およびｙ軸）ならびに１／２波長板ＨＷＰの主軸（ｓ軸およびｆ軸）の関係を示す図であり、図６（ｂ）は、ＥＯ結晶の長さがＬ（θ）のときの電気的主軸（α軸）、検出軸（ｘ軸およびｙ軸）ならびにＥＯ結晶１１を出射した楕円偏光の長軸の関係を示す図であり、図６（ｃ）は、ＥＯ結晶の長さがＬ（θ）のときの電気的主軸（α軸）、検出軸（ｘ軸およびｙ軸）、１／２波長板ＨＷＰの主軸（ｓ軸）ならびに１／２波長板ＨＷＰを出射した楕円偏光の長軸の関係を示す図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係る旋光能補償型電気光学変調器１Ｃの構成図である。
【図８】図７において光の波の頂点が描く形状と回転方向を示す図である。
【図９】図７におけるｘ軸およびｙ軸と各ＥＯ結晶の電気的主軸を示す図である。
【図１０】本発明の第４の実施の形態に係る旋光能補償型電気光学変調器１Ｄの構成図である。
【図１１】図１０において光の波の頂点が描く形状と回転方向を示す図である。
【図１２】図１０におけるｘ軸およびｙ軸と各ＥＯ結晶の電気的主軸と各１／２波長板の主軸を示す図である。
【図１３】本発明の第５の実施の形態に係る旋光能補償型電気光学変調器１Ｅの構成図である。
【図１４】図１３におけるｘ軸およびｙ軸と各ＥＯ結晶の電気的主軸と各１／２波長板の主軸を示す図である。
【図１５】図１３において光の波の頂点が描く形状と回転方向を示す図である。
【図１６】旋光能を有するＥＯ結晶に光を入射したときの様子を示す図である。
【図１７】旋光能を有するＥＯ結晶に直線偏光を入射したときの旋光の様子をＥＯ結晶の長さごとに示す図である。
【図１８】旋光能がなく且つ電界を印加されたＥＯ結晶に円偏光を入射したときの様子を示す図である。
【図１９】旋光能を有し且つ電界を印加されたＥＯ結晶に円偏光を入射したときの様子を示す図である。
【符号の説明】
【００９４】
１Ａ〜１Ｅ…旋光能補償型電気光学変調器
１１，１１ａ〜１１ｅ…ＥＯ結晶
ＨＷＰ，ＨＷＰａ〜ＨＷＰｄ…１／２波長板
ＬＳ…光源
ＰＢＳ…偏光ビームスプリッタ
ＱＷＰ…１／４波長板
【図１】
2006189613.tif 000003
【図２】
2006189613.tif 000004
【図３】
2006189613.tif 000005
【図４】
2006189613.tif 000006
【図５】
2006189613.tif 000007
【図６】
2006189613.tif 000008
【図７】
2006189613.tif 000009
【図８】
2006189613.tif 000010
【図９】
2006189613.tif 000011
【図１０】
2006189613.tif 000012
【図１１】
2006189613.tif 000013
【図１２】
2006189613.tif 000014
【図１３】
2006189613.tif 000015
【図１４】
2006189613.tif 000016
【図１５】
2006189613.tif 000017
【図１６】
2006189613.tif 000018
【図１７】
2006189613.tif 000019
【図１８】
2006189613.tif 000020
【図１９】
2006189613.tif 000021